На производствах вторичной переработки пластиковых отходов чаще всего можно встретить пласткомпакторы и агломераторы.
В последнее время многие переработчики оборудуют цеха еще и капсуляторами.
Все эти станки идеальны для рециклинга пленок и пакетов.
Разобраться в этих машинах и подобрать идеальную для своей технологии поможет их подробное описание.
Содержание
Агломераторы
Агломератор – это производственная единица для переработки пленочных полимерных отходов (в основном полиолефинового сырья ПП, ПЭВД, ПНД, ЛПЭНД), самая популярная в отрасли вторичной переработки пленки.
Виды отходов, подлежащих вторичной переработке на агломераторе:
- пленка, в том числе стрейч;
- пакеты;
- тонкие мягкие листы;
- мешки и биг-беги полипропиленовые тканые.
Идеальный вариант — это переработка однотипных отходов, поскольку полимеры имеют индивидуальные температуры размягчения и плавления.
Наличие посторонних примесей может привести к непроплавам или, наоборот, перегреву.
Принцип работы
Агломератор для переработки полимеров представляет из себя круглую металлическую (реже пластиковую) бочку, оснащенную тонкими ножами по всему периметру.
Ножи приводятся в движение высокоскоростным мощным двигателем, способным обеспечить вращение вала не менее 1200 об/мин. Электродвигатель и ёмкость агломератора установлены на одной металлической станине.
Мотор, оснащенный многоканальным шкивом, соединяется с помощью ременной передачи с узлом вращения самой ёмкости.
Узел оборудован аналогичным по конструкции шкивом.
Ёмкость агломератора имеет загрузочное отверстие на крышке и небольшое окошко для выгрузки готовой продукции сбоку.
Получение сырья из полиэтилена
Достаточно простая технология позволяет получить как готовый продукт, так и полуфабрикаты для дальнейшего использования. Все зависит от чистоты исходного сырья.
Основные стадии:
- Предварительно нарезанные на полотна и отмытые отходы загружаются оператором в агломератор. Важный момент: необходимо определить оптимальную порцию загрузки машины. В дальнейшем оператор должен отмерять сырье взвешиванием.
- Затем ножи приводятся в движение, измельчая полимер до однородной массы. По истечении примерно 5-10 минут масса начинает сплавляться под действием нагрева от силы трения. Наступает момент отрыва, сырье начинает приподниматься над ножами.
- Настал момент для подачи порции воды. Это так называемая «шоковая» вода. Она вызывает резкое охлаждение массы и ее распад на мелкие сыпучие частички (окатыши).
- Финальная стадия – выгрузка готовой продукции. Если агломерат чистый, то он готов для дальнейшей переработки. Если имеются загрязнения, то необходимо очистить его дополнительно грануляцией на экструдере.
Изготовление своими руками
Стоимость агломератора промышленного производства относительно невысокая, можно найти хороший вариант в районе 100 тысяч рублей. Но иногда, особенно на старте бизнеса, это существенные траты. Поэтому можно попытаться сделать агломератор для пластика своими руками.
Нужно учесть следующие моменты:
- ёмкость лучше выбрать из нержавеющей стали, чтобы избежать коррозии металла;
- электродвигатель должен обеспечивать в среднем 1200 об/минуту;
- конструктив шкивов необходимо подобрать так, что бы он сочетал максимальные обороты для агломерации и минимальные для выгрузки окатышей;
- самая проблемная часть – это подшипниковый узел.
Без специального металлообрабатывающего оборудования его не сделать, не говоря уже об изготовлении ножей. Эту часть лучше доверить специалисту.
Капсулятор
Сущность переработки отходов (например, пленки) на капсуляторе сводится к тому, чтобы придать им форму, удобную для загрузки в дозирующие бункеры экструдера или ТПА.
Главное отличие от агломератора – это возможность переработки нескольких видов пластика одновременно.
Полимерные отходы спекаются друг с другом, образуя некое подобие гранулы.
Капсулированием могут быть переработаны:
- пленочные отходы полиэтилена и полипропилена;
- дробленка (флекс) бутылок, флаконов, канистр ПЭТ, ПВД, ПНД;
- тонкие листовые обрезки;
- ленточные отходы и обрезки нитей.
Перед загрузкой в капсулятор необходимо предварительно измельчить отходы до размера не более 100 мкм. Остаточная влажность должна составлять не более 10%.
Сырье должно подаваться равномерно, далее оно складывается и уплотняется механическим способом вращающимися роторами. Материал нагревается до температуры размягчения под действием сил трения.
Главное отличие от агломерации – это то, что при этом процессе не требуется вода.
Далее готовые гранулы, если они удовлетворительного качества, могут быть повторно переработаны.
В случае наличия загрязнений капсулы лучше перегранулировать на экструдере.
Этот метод хорош еще и тем, что пластик не подвергается реконструкции, а лишь нагревается до температуры размягчения.
Пласткомпактор
По своему принципу работы пласткомпактор идентичен капсулятору. Вращающиеся на роторах в нижней части емкости резаки разрезают материал и уплотняют его. Под действием саморазогрева от силы трения капсулы размягчаются.
Готовый продукт — это сложенные в несколько частей мелкие кусочки пластика, плотно утрамбованные.
Сырье для переработки на пласткомпакторе:
- отходы пленочные (полиолефины, ПВХ, ПЭТ);
- обрезки тканого производства (мешки, биг-бэги);
- отходы упаковки.
Главное отличие пласткомпактора от капсулятора — это отсутствие необходимости предварительно измельчать отходы до мелкой фракции. То есть, не требуется приобретение дополнительной единицы производственного оборудования — дробилки, шредера.
Основные 5 преимуществ пласткомпактора перед агломератором:
- Сравнительно более низкие затраты на энергопотребление.
- Отсутствие воды в процессе, а следовательно, нет стадии дополнительной сушки.
- Капсулы-гранулы имеют больший насыпной вес, и, как результат, более удобны в обращении.
- Материал не подвергается термодеструкции, и следовательно, не теряет свои ценные эксплуатационные качества.
- Отсутствует фактор субъективности, качество продукта не зависит от уровня профподготовки оператора.
Гранулятор со встроенным агломератором
Гранулятор (экструдер) в отличие от предыдущих машин — гораздо более сложное в эксплуатации и наладке оборудование. Но при этом на выходе получается гораздо более качественный продукт в виде гранулы.
Гранулят может быть переработан практически любым из известных методов (за исключением ротоформования).
В процессе экструзии можно не только сформовать материал, придав ему товарный вид гранулы, но и модифицировать его путем введения специальных наполнителей, красителей и функциональных добавок.
Пропуская сырье через гранулятор со встроенным агломератором, полимер можно отфильтровать с помощью фильтра и сеток от самых мелких загрязнений.
Подробно о производстве вторичной гранулы вы можете прочесть в статье.
Технологическая схема
Экструзионная линия достаточно универсальна. Подбором определенной конфигурации шнека можно добиться решения практически любых задач: от простой переработки отходов в гранулят до получения компаунда с более ценными характеристиками.
Производительность линии и качество материала зависят от исходного сырья. Мелкую дробленку, особенно пленочную, переработать сложно. Поэтому агломератор, встроенный в линию, значительно упрощает задачу равномерного дозирования сырья.
Схема установки:
- Агломератор. По своей производительности он должен соответствовать гранулятору или чуть его превосходить. Это поможет избежать простоя и лишних пусков.
- Система подачи материала. Здесь может быть реализована система с ленточным транспортером при большой производительности или же принудительная подача в бункер или расходную емкость.
- Бункер- питатель. Он может быть один, если перерабатывается только полимерное сырье, или несколько, если нужны добавки.
- Гранулятор (экструдер) — основная единица. Он может быть одношнековым, двушнековым, одностадийным или двухкаскадным. Все зависит от производительности и задач. Гранулятор оснащен электроприводом с редуктором. Фильера так же может быть разной — плоской или круглой.
- Узел резки гранул. Возможна установка стренгорезки, в таком варианте пластик в виде стренг проходит через ванну с водой и разрезается на гранулы цилиндрической формы. Возможно воздушное охлаждение. Система ножей устанавливается непосредственно на фильере. Рассеченные гранулы круглой формы по системе циклонов и пневмотранспорта поступают в бункер готовой продукции.
Есть еще система подводной грануляции, достаточно дорогостоящая. Схема практически идентична воздушной, но гранулы подхватываются струей воды и остывают. Далее происходит сепарация и сушка материала.
Система нуждается в периферийном оборудовании — чиллер или градирня для охлаждения воды, система воздуходувок для пневмотранспорта.
Преимущества переработки вторсырья на грануляторе:
- товарный вид продукции — гранула;
- высокая степень очистки от загрязнений;
- большой насыпной вес, практически равный чистому полимеру;
- более высокая цена переработанной продукции.
Полезное видео
Предлагаем вашему вниманию видео-ролик, в котором показан процесс работы агломератора.
Подведение итогов
Выбор оборудования для вторичной переработки пленочных отходов зависит от конкретных целей, а также от состояния исходных сырьевых компонентов. Например, если производитель нашел постоянный объем чистой пленки или стрейча, то достаточно приобрести агломератор или пласткомпактор.
Отличие в цене между капсулятором и другим оборудованием не существенное, но здесь необходимо тщательно просчитать расходы. Возможно, более высокие затраты на старте быстрее окупятся за счет экономии на трудозатратах и более высокой цены на капсулы, чем на агломерат.
Если приходится иметь дело с потоком полимерных отходов разной природы, то без капсулятора или пласткомпактора не обойтись. Они позволяют обойти сортировку материала по полимерам. Если нет маркировки на таре, то без соответствующего аналитического оборудования и опыта работать тяжело.
О маркировке и сортировке пластикового сырья читайте здесь.
Универсальным станком является гранулятор. При экструзии в расплаве можно добиться хорошего усреднения разнородных пластиков путем подбора температуры и условий переработки (конфигурация шнека, число оборотов и т.д.). Но этот вариант самый дорогостоящий и требует наличия оператора с хорошим уровнем подготовки.
